第八章 吸收式制冷
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《吸收式制冷》课件
案例分析
案例一 案例二 案例三
某酒店使用吸收式制冷设备取代传统压缩式制冷设 备，降低了能源消耗，并提高了宾客满意度。
一家工厂利用吸收式制冷系统回收余热，提供冷却 和供暖服务，实现了能源的综合利用。
某太空探索任务中，吸收式制冷系统为宇航员提供 了长期有效的食品储存和低温环境。
发展趋势
1
技术创新
吸收式制冷技术不断创新，改进制冷效率
应用领域
家庭冰箱
吸收式制冷技术被广泛应用于家庭冰箱，提供高效 率的制冷效果。
太空探索
吸收式制冷被用于航天器和国际空间站等太空探索 任务中，为宇航员提供冷藏和冷冻食物。
商用制冷
由于吸收式制冷技术的环保和能效优势，它也广泛 应用于商用制冷领域，如超市冷库和冷链物流。
能源系统
吸收式制冷技术也可以与能源系统结合，实现余热 回收和低温热能利用。
《吸收式制冷》PPT课件
本课件将全面介绍吸收式制冷技术，包括背景介绍、工作原理、应用领域、 优势与不足、案例分析、发展趋势以及总结和展望。
背景介绍
吸收式制冷是一种高效且环保的制冷技术，使用吸收剂和工质的相互作用来实现制冷效果。它广泛应用于家用和商 用制冷设备。
工作原理
• 通过吸收剂和工质的吸收和释放过程，将热能转化为制冷效果。 • 吸收剂与工质的循环往复使制冷系统持续运行。 • 工质在吸收过程中吸收热能，然后通过释放过程将热能移出制冷系统。
应用拓展
2
Hale Waihona Puke 和环保性能。吸收式制冷被应用于更多领域，如农业、
冷链物流以及新能源系统。
3
国际合作
各国之间加强合作，共同推动吸收式制冷 技术的发展和应用。
总结和展望
吸收式制冷技术具有广阔的发展前景，随着技术创新和应用拓展，它将在环 保和能源领域发挥重要作用。
制冷技术 第8章 溴化锂吸收式制冷系统
第八章
溴化锂吸收式制冷系统
>
（1）溴化锂水溶液的特性
溴化锂(LiBr)是无色结晶物，无毒，化学稳定性好，在大气中 不变质、不分解和不挥发。
溴化锂的分子量为86.856， 溴化锂溶点549℃，沸点1265℃， 溴化锂水溶液是无色液体，有咸味。
（1）溴化锂水溶液的特性-溶解度
析冰
析盐
饱和线
共晶点
（1）溴化锂水溶液的特性-吸收能力 溴化锂水溶液的水蒸气分压力很小。 例如，ξ=58％的溴化锂水溶液，当t=32℃时，溶液的水蒸气分
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（1）部分负荷性能
右图给出了直燃机在部分负荷条件下运行时的制冷量 与燃料耗量的关系，其测试条件为: ①冷水出口温度7℃，流量为100%，蒸发器水侧污垢系数 0.018㎡· ℃/kW; ②冷却水流量为100%，其进口温度在100%负荷率时为32℃， 20%负荷率时为24℃，中间温度随负荷减小呈线性变化， 污垢系数为0.086㎡· ℃/kW。
AB：发生器等压发生过程。
45℃
C点溶液等压下吸收水蒸气并被
冷却，则浓度减少 状态D。
此压力所吸收的水蒸气所对应的
饱和温度为5℃（蒸发温度）。
5℃
CD：吸收器等压吸收过程。
（3）溴化锂水溶液的比焓-浓度图
等压线 液相区
等温线
溶液相平衡的水蒸气 等压辅助曲线
h-ξ图是进行吸收式 制冷循环过程的理论分 析、热力计算和运行特 性分析的主要线图。
则会使蒸发器液囊的冷剂水位下降，造成蒸发器泵吸空，同时
制冷量的上升也趋于平缓。
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（2）变工况性能——冷却水温度
右图给出了蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组性能随冷却水入口 温度的变化情况。
溴化锂吸收式制冷系统
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（1）溴化锂水溶液的特性
溴化锂(LiBr)是无色结晶物，无毒，化学稳定性好，在大气中 不变质、不分解和不挥发。
溴化锂的分子量为86.856， 溴化锂溶点549℃，沸点1265℃， 溴化锂水溶液是无色液体，有咸味。
（1）溴化锂水溶液的特性-溶解度
析冰
析盐
饱和线
共晶点
（1）溴化锂水溶液的特性-吸收能力 溴化锂水溶液的水蒸气分压力很小。 例如，ξ=58％的溴化锂水溶液，当t=32℃时，溶液的水蒸气分
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（1）部分负荷性能
右图给出了直燃机在部分负荷条件下运行时的制冷量 与燃料耗量的关系，其测试条件为: ①冷水出口温度7℃，流量为100%，蒸发器水侧污垢系数 0.018㎡· ℃/kW; ②冷却水流量为100%，其进口温度在100%负荷率时为32℃， 20%负荷率时为24℃，中间温度随负荷减小呈线性变化， 污垢系数为0.086㎡· ℃/kW。
AB：发生器等压发生过程。
45℃
C点溶液等压下吸收水蒸气并被
冷却，则浓度减少 状态D。
此压力所吸收的水蒸气所对应的
饱和温度为5℃（蒸发温度）。
5℃
CD：吸收器等压吸收过程。
（3）溴化锂水溶液的比焓-浓度图
等压线 液相区
等温线
溶液相平衡的水蒸气 等压辅助曲线
h-ξ图是进行吸收式 制冷循环过程的理论分 析、热力计算和运行特 性分析的主要线图。
则会使蒸发器液囊的冷剂水位下降，造成蒸发器泵吸空，同时
制冷量的上升也趋于平缓。
8.3.1 溴化锂吸收式机组的性能特点
（2）变工况性能——冷却水温度
右图给出了蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组性能随冷却水入口 温度的变化情况。
第八章吸收式制冷
一、基本原理 图示出了蒸气压缩式制冷与吸收式制冷的基
本原理。蒸气压缩式制冷的整个工作循环包括压 缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，如图(a)。其中， 压缩机的作用是，一方面不断地将完成了吸热过 程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来，使 蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续 不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提 高气态制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸气向冷 却介质(空气或冷却水)释放热量创造条件。
制冷剂。
对于吸收剂循环来讲，可以将吸收器、发生 器和溶液泵看做是一个“热力压缩机”，吸收器 相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的 压出侧。吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷 剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。 值得注意的是，吸收过程是将冷剂蒸气转化为液 体的过程，和冷凝过程一样为放热过程，故需要 由冷却介质带走其吸收热。
一、二元溶液的基本特性 两种互相不起化学作用的物质组成的均匀
混合物称二元溶液。所谓均匀混合物是指其内 部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度 等在整个混合物中各处都完全一致，不能用纯 机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物 质；所有气态混合物都是均匀混合物。用作吸 收式制冷机工质对的混合物，在使用的温度和 浓度范围内都应当是均匀混合物。
(三)二元溶液的比焓-浓度图
对二元溶 液进行实际分 析计算时，常 用比焓-浓度图。 图示为具有典 型性的氨水溶 液的比焓-浓度 图。
比焓-浓度图的横坐标为氨水的质量浓度ξl， 纵坐标为溶液温度t，图中给出了氨水溶液的饱和压 力p(kPa)、饱和蒸气比焓hv(kJ／kg)、饱和液体比焓 h1(kJ／kg)和氨蒸气浓度ξv(kg NH3／kg vapor)等 参数线族。
或 由式(8-2)和(8-4)可得
本原理。蒸气压缩式制冷的整个工作循环包括压 缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，如图(a)。其中， 压缩机的作用是，一方面不断地将完成了吸热过 程而气化的制冷剂蒸气从蒸发器中抽吸出来，使 蒸发器维持低压状态，便于蒸发吸热过程能持续 不断地进行下去；另一方面，通过压缩作用，提 高气态制冷剂的压力和温度，为制冷剂蒸气向冷 却介质(空气或冷却水)释放热量创造条件。
制冷剂。
对于吸收剂循环来讲，可以将吸收器、发生 器和溶液泵看做是一个“热力压缩机”，吸收器 相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的 压出侧。吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷 剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。 值得注意的是，吸收过程是将冷剂蒸气转化为液 体的过程，和冷凝过程一样为放热过程，故需要 由冷却介质带走其吸收热。
一、二元溶液的基本特性 两种互相不起化学作用的物质组成的均匀
混合物称二元溶液。所谓均匀混合物是指其内 部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度 等在整个混合物中各处都完全一致，不能用纯 机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物 质；所有气态混合物都是均匀混合物。用作吸 收式制冷机工质对的混合物，在使用的温度和 浓度范围内都应当是均匀混合物。
(三)二元溶液的比焓-浓度图
对二元溶 液进行实际分 析计算时，常 用比焓-浓度图。 图示为具有典 型性的氨水溶 液的比焓-浓度 图。
比焓-浓度图的横坐标为氨水的质量浓度ξl， 纵坐标为溶液温度t，图中给出了氨水溶液的饱和压 力p(kPa)、饱和蒸气比焓hv(kJ／kg)、饱和液体比焓 h1(kJ／kg)和氨蒸气浓度ξv(kg NH3／kg vapor)等 参数线族。
或 由式(8-2)和(8-4)可得
吸收式制冷原理与压缩式制冷原理
吸收式制冷原理与压缩式制冷原理以吸收式制冷原理与压缩式制冷原理为标题，我们来探讨一下这两种制冷原理的工作原理和应用。
一、吸收式制冷原理吸收式制冷是利用溶液的吸收和析出过程来实现制冷的一种原理。
它主要由吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器和泵组成。
1. 吸收过程吸收器中存在着一种吸收剂，通常是水和溶液。
冷水进入吸收器与吸收剂接触，发生吸收作用。
在这个过程中，低温低压的蒸发剂从蒸发器中释放出来，被吸收剂吸收。
吸收剂与蒸发剂生成溶液，放出热量。
2. 析出过程溶液被输送到发生器，通过加热使溶液中的蒸发剂析出。
蒸发剂以高温高压气体的形式进入冷凝器。
3. 冷凝过程在冷凝器中，蒸发剂通过冷却而被冷凝成液体。
这个过程中释放出的热量会通过冷凝器的冷却介质（如水）带走。
4. 蒸发过程液体蒸发剂通过蒸发器，与冷水进行热交换，从而吸收冷水的热量，实现制冷效果。
蒸发剂再次变成低温低压的气体，进入吸收器进行循环。
吸收式制冷具有以下特点：1. 制冷剂无需压缩，因此制冷系统没有压缩机，降低了能耗和噪音。
2. 能够利用热能来驱动制冷过程，如太阳能、废热等，节能环保。
3. 可以适应多种工作条件和制冷需求，具有较大的调节范围。
二、压缩式制冷原理压缩式制冷是利用制冷剂在压缩机中进行压缩和膨胀的过程来实现制冷的一种原理。
它主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
1. 压缩过程制冷剂从蒸发器中进入压缩机，经过压缩机的压缩作用，制冷剂的温度和压力都会升高。
2. 冷凝过程高温高压的制冷剂进入冷凝器，通过与冷却介质（如空气或水）的热交换，制冷剂会被冷凝成液体，并释放热量。
3. 膨胀过程液体制冷剂经过膨胀阀进入蒸发器，压力骤降，制冷剂的温度也会骤降。
4. 蒸发过程制冷剂在蒸发器中与空气或水进行热交换，吸收热量，从而降低温度，并将热量带走。
压缩式制冷具有以下特点：1. 制冷剂在制冷循环中会发生相变，能够吸收较大的热量，制冷效果显著。
2. 制冷剂在压缩机中进行压缩，通过改变压力和温度来实现制冷效果，调节方便。
吸收式制冷 原理
吸收式制冷原理
吸收式制冷是一种利用吸收剂对溶剂的吸收作用来实现制冷的技术。
其基本原理是通过吸收剂对溶剂的吸收作用，将低温区域的热量吸收并传递到高温区域，从而实现制冷效果。
与传统的压缩式制冷相比，吸收式制冷具有能耗低、环境友好等优点，因此在一些特定的应用领域得到了广泛应用。
吸收式制冷的工作过程主要包括四个步骤：蒸发、吸收、冷凝和解吸。
首先，通过蒸发器中的低温热源使溶剂蒸发，吸收剂吸收蒸发的溶剂使其变成气体状态；然后，气体状态的溶剂进入吸收器，与吸收剂发生反应，形成吸收剂和溶剂的复合物；接下来，复合物进入冷凝器，通过冷却使复合物分解成吸收剂和溶剂；最后，吸收剂回到蒸发器再次进行循环，而溶剂则被吸收剂吸收，形成闭环循环。
吸收式制冷的应用领域广泛，其中最常见的是在家用冰箱和商用冷库中。
在冰箱中，吸收式制冷可以通过对热源的利用，实现冷冻室和冷藏室的温度控制。
而在商用冷库中，吸收式制冷可以更好地适应大规模制冷的需求，提供稳定的低温环境。
吸收式制冷还在一些特殊的应用领域得到了广泛应用。
例如，在太空探索中，吸收式制冷可以用于冷却和保护一些高灵敏度的仪器设备。
在石油化工领域，吸收式制冷可以用于提取和分离不同组分的气体混合物。
吸收式制冷是一种利用吸收剂对溶剂的吸收作用来实现制冷的技术。
通过蒸发、吸收、冷凝和解吸等步骤，吸收式制冷可以实现对热源的利用，从而产生制冷效果。
它在家用冰箱、商用冷库以及一些特殊的应用领域都得到了广泛应用。
吸收式制冷技术的发展将为人们创造更加舒适和高效的制冷环境，为各行各业提供更好的解决方案。
第八章--吸收式制冷
蒸气压缩式制冷系统：逆卡诺循环旳制冷系数最大εmax； 吸收式制冷系统：也存在最大热力系数ζmax：
第一节 吸收式制冷旳基本原理
根据热力学第一定律：
g 0 P a k e (8 2)
设：
系统对周围环
➢该吸收式制冷循环是可逆旳； 境旳放热量
➢热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、环境温度均为常量
液相区，气态为纯水蒸汽，集中 在ξ＝0旳纵轴上。因为平衡时气 液同温度，可经过某等压辅助线 和等焓线交点拟定。
等压饱和液液线 等温液线
第三节 溴化锂吸收式制冷机
一、 溴化锂吸收式制冷机旳特点
(1)不需要设置蒸汽精馏设备，系统简朴，热力系数较高； (2)能够利用多种热能驱动，节省用电； (3) 构造简朴，运动部件少，安全可靠； (4) 对大气臭氧层无害，噪音较低。 (5)一次能源消耗量不小于压缩式，提倡利用废热制冷。
(一)、溴化锂水溶液旳压力－饱和温度图
溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化，故溶液 旳蒸气压为水蒸气旳分压。由图可知：
纯水旳压力－饱和温度关系
➢一定温度下溶液旳水蒸气饱和分压力低于
纯水旳饱和分压力，而且浓度越高，分压力 越低：
➢结晶线表白在不同温度下
旳饱和浓度。温度越低，饱 和浓度也越低。
➢溴化锂溶液旳浓度过高或
•
又名“制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ冷剂—吸收剂”工质对
• 制冷剂——沸点低者
• 常见二元溶液：
第一节 吸收式制冷旳基本原理
二、吸收式制冷机旳热力系数
1、定义
——吸收式制冷机所制取旳制冷量φ0与所消耗旳热量φg之比。
2.定义式
＝0 g
(8 1)
式中：φ0－吸收式制冷机所制取旳制冷量；
第八章 吸收式制冷
三联供系统优点
1. 环保 2. 能源合理梯级利用 3. 综合能源利用率高 4. 供能安全性提高 5. 缓解用电高峰 6. 提高天然气管网的输送经济性 7. 投资回报率高 8. 系统形式多、可选设备多、适用性广 9. 比大型燃气热电厂节约天然气。
案例
工程简介： 项目名称：北京市燃气集团指挥调度中心 建设单位：北京市燃气集团建设 工程概况：北京市燃气集团指挥调度中心 大楼总建筑面积32000m2，建筑高度42m， 地上十层，地下二层。机房建筑面积600m2， 主机房、控制室、水泵间位于地下二层， 水箱间、燃气调压计量间等位于地下一层。
系统形式： 本系统以天然气为燃料，燃气内燃机作为 原动机驱动发电机发电，产生高品位的电 能供大楼使用；燃气内燃机发电产生的余 热量通过余热型直燃机，冬季为大楼提供 采暖热水，夏季提供空调冷水，实现冷、 热、电三联供，使天然气资源得到合理的 梯级利用。
溴化锂溶液的再生方法
① 将溶液从机组中抽出，置于大型容器中，经沉 淀吸取容器上部的清液，抛弃沉在底部的残液， 达到清除沉淀物之目的 ( 但溶液长时间暴露于大 气环境中) ； ② 使用过滤网对溶液进行过滤 ( 但溶液长时 间暴 露于大气环境中) ； ③ 制冷系统内安装再生装置，使污浊的溴化锂溶 液可在制冷系统内真空条件下进行再生处理，并 充分发挥制冷系统中原有设备的功能，使用方 便， 省时有效，可随时再生溶液，清除沉淀物，保 证 溶液通畅循环。
热电三联产
原理 冷热电联供系统是一个同时生产电力、热能 和冷能的联合系统。由于它是以独（多） 栋建筑、多功能小区为对象，建立集中能 源供应站，实现能源按品位分级利用，所 以也被称作区域能源站。
重要性 在目前条件下，高效合理地利用有限的天 然气资源，实现“分配得当、各得所需、 温度对口、梯级利用”的能源利用方针， 带来更大经济和环境效益是一个十分重要 的课题。许多学者都认为应该发展燃气热 电冷联产系统，合理推广应用这种系统， 将会在经济、能效和环境等方面凸现其优 势。
冷热源工程第8章 吸收式制冷及设备
压缩式制冷机的制冷系数应乘以驱动 压缩机的动力装置的热效率之后，才能与 吸收式制冷机的热力系数进行比较。
在吸收式制冷机中，氨吸收式制冷机 的热力系数很低，约为0.15左右。就是采 用了提高措施，也只能达到0.5。溴化锂 吸收式制冷机的热力系数较高，单效溴化 锂吸收式制冷机的热力系数可达0.7以上。
2、吸收式制冷工质对的特性 （1）两组分的沸点不同 （2）吸收剂对制冷剂要有强烈的吸 收性能 （3）吸收式制冷工质对二元溶液的 质量浓度 对二元溶液来说，除了需知道压力和 温度外，还需知道其组成溶液的成分，而 溶液的组分常用质量浓度来ξ表示。
如果已知吸收式制冷工质对的二元 溶液中，制冷剂的质量为M1kg/h，吸收 剂的质量为M2kg/h，则： M1 kg/kg 制冷剂质量浓度 1 M1 M 2
0
ΔS=ΔSg+ΔS0+ΔSe≥0 或
（8-8）
S
g
Tg
0
T0
e
Te
（8-9）
由式（10-7）和（10-9）可得
g
(Tg Te ) Tg
(Te T0 ) 860P ≥ 0 T0
（8-10）
若泵的功率忽略不计，则吸收式 制冷机的热力系数： T0 (Tg Te ) 0 （8-11） ≤ g Tg (Te T0 ) 最大热力系数为：
） 90 ℃ （ t' 80 0% 度 3 0% 4 温 剂 70 0% 冷 5 制 60
120 110
200 150 100
30
% 60 % 70
20 10 5 4 3 2 1
100 110 120 130 140 150 160 170 180 溶液温度（℃）
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等压饱和液液线 等温液线
第三节 溴化锂吸收式制冷机
一、 溴化锂吸收式制冷机的特点 (1)不需要设置蒸汽精馏设备，系统简单，热力系数较高； 不需要设置蒸汽精馏设备，系统简单，热力系数较高； 不需要设置蒸汽精馏设备 (2)可以利用各种热能驱动，节约用电； 可以利用各种热能驱动， 可以利用各种热能驱动 节约用电； (3) 结构简单，运动部件少，安全可靠； 结构简单，运动部件少，安全可靠； (4) 对大气臭氧层无害，噪音较低。 对大气臭氧层无害，噪音较低。 (5)一次能源消耗量大于压缩式，提倡利用废热制冷。 一次能源消耗量大于压缩式， 一次能源消耗量大于压缩式 提倡利用废热制冷。
T0 = ε C ⋅η C Te − T0
工作在T 工作在 g与Te之间的 卡诺循环的热效率 热效率； 卡诺循环的热效率；
4、热力完善度（ηa） 热力完善度（ ——热力系数ζ ——热力系数ζ与最大热力系数ζmax之比 热力系数 =f(Tg↑,Te Tg↑,Te↓, To↑ ζmax ↑ =f(Tg↑,Te↓, To↑） 即：ηa= ζ / ζmax
溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施 1、防腐蚀问题 、防腐蚀问题 一方面确保机组的密封性维持机组内高真空， 一方面确保机组的密封性维持机组内高真空， 长期不运行时可充入氮气； 长期不运行时可充入氮气；另一方面在溶液中 加入缓蚀剂。 加入缓蚀剂。 2、抽真空装置 、抽真空装置 3、防结晶问题 、防结晶问题 4、制冷量的调节（10 % -100 % ） 、制冷量的调节（ 改变加热介质的温度及稀溶液的循环量(借助 改变加热介质的温度及稀溶液的循环量 借助 三通阀)。 三通阀 。 •
第八章 吸收式制冷
第一节 吸收式制冷的基本原理 溴化锂水溶液的特性（自学） 第二节 溴化锂水溶液的特性（自学） 第三节 单效溴化锂吸收式制冷机（自学） 单效溴化锂吸收式制冷机（自学） 第四节 双效溴化锂吸收式制冷机（自学） 双效溴化锂吸收式制冷机（自学）
第一节 吸收式制冷的基本原理
一.吸收式制冷的基本原理
第三节 溴化锂吸收式制冷机
(2) 溶液的循环倍率 溶液的循环倍率f 定义：系统中每产生 的制冷剂所需要的制冷剂－ 定义：系统中每产生1kg的制冷剂所需要的制冷剂－吸收剂的千克数 的制冷剂所需要的制冷剂 吸收剂的千克数。 设从吸收器进入发生器的稀溶液流量为F， 设从吸收器进入发生器的稀溶液流量为 ，发生器中产生的水蒸 汽的质量流量为D，则由发生器进入吸收器的浓溶液流量为F－ ， 汽的质量流量为 ，则由发生器进入吸收器的浓溶液流量为 －D，根 据发生器内溴化锂的质平衡方程可导出： 据发生器内溴化锂的质平衡方程可导出：
第二节 溴化锂水溶液的特性
一、溴化锂水溶液的特性 无水溴化锂性质和食盐相似，化学性能稳定；无毒， 无水溴化锂性质和食盐相似，化学性能稳定；无毒，对皮 肤无刺激；溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。 对一般金属有腐蚀性 肤无刺激；溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。 溴化锂具有极强吸水性，其浓溶液是很好的吸收剂。 溴化锂具有极强吸水性，其浓溶液是很好的吸收剂。 很好的吸收剂 溴化锂的沸点（1265℃）很高，加热时只有水气化， 溴化锂的沸点（1265℃）很高，加热时只有水气化，系统 只有水气化 简单，热力系数较高。 简单，热力系数较高。 以水为制冷剂，蒸发温度>0℃。系统对真空度要求高。 以水为制冷剂，蒸发温度>0℃。系统对真空度要求高。 >0℃ 真空度要求高
≥ φ0
φ0 T0 (Tg − Te ) ζ = ≤ φ g Tg (Te − T0 )
Tg − Te Tg ⋅
Te − T0 −P T0
忽略泵的功 耗，即P=0
(8 − 5)
(8 − 6)
(8 − 6' )
工作在T 工作在 o和Te 之 间的逆卡诺循环 间的逆卡诺循环 的制冷系数
吸收式制冷机的最大热力系数 ζ max = 吸收式制冷机的最大热力系数
第二节 溴化锂水溶液的特性
(一)、溴化锂水溶液的压力－饱和温度图 一 、溴化锂水溶液的压力－
溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化， 溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化，故溶液 的蒸气压为水蒸气的分压。由图可知： 的蒸气压为水蒸气的分压。由图可知：
纯水的压力－ 纯水的压力－饱和温度关系
一定温度下溶液的水蒸气饱和分压力低于 一定温度下溶液的水蒸气饱和分压力低于 纯水的饱和分压力，并且浓度越高， 纯水的饱和分压力，并且浓度越高，分压力 越低： 越低： 结晶线表明在不同温度 下的饱和浓度。温度越低， 下的饱和浓度。温度越低， 饱和浓度也越低。 饱和浓度也越低。
第一节 吸收式制冷的基本原理
根据热力学第一定律： 根据热力学第一定律：
φ g + φ0 + P = φ a + φ k = φe
设： 该吸收式制冷循环是可逆的 该吸收式制冷循环是可逆的； 可逆
(8 − 2)
系统对周围环 境的放热量
热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、 热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、环境温度均为常量 吸收式制冷系统单位时间内引起外界熵的变化为： 吸收式制冷系统单位时间内引起外界熵的变化为 单位时间内引起外界熵的变化 蒸发器中被冷却物质引起的熵增为： 蒸发器中被冷却物质引起的熵增为：∆S 0 = − φ0 T0 吸收式制冷系统与外界的能量交换 周围环境引起的熵增为： ∆S e = φe 周围环境引起的熵增为 Te 由热力学第二定律可知：系统引起外界总熵的变化应大于或等于零： 由热力学第二定律可知：系统引起外界总熵的变化应大于或等于零： 发生器热媒引起的熵增为： 发生器热媒引起的熵增为： S g = − ∆
压力较低时 压力对液体 当压力较低时，压力对液体 的比焓和混合热的影响很小， 的比焓和混合热的影响很小，可 认为溶液的比焓只是温度和浓度 的函数。 的函数。 饱和液态和过冷液态的比焓在 h－ h－ξ图上可根据等温线和等浓 度线的交点确定。 度线的交点确定。 在溴化锂溶液的h－ 图上只有 在溴化锂溶液的 －ξ图上只有 液相区，气态为纯水蒸汽， 液相区，气态为纯水蒸汽，集中 的纵轴上。 在ξ＝0的纵轴上。由于平衡时气 ＝ 的纵轴上 液同温度，可通过某等压辅助线 液同温度，可通过某等压辅助线 和等焓线交点确定。 和等焓线交点确定。
3.系统组成 系统组成 4.循环个数 循环个数
“四大件” 四大件” 四大件 制冷循环1个 制冷循环 个 逆循环
第一节 吸收式制冷的基本原理
二、吸收式制冷机的热力系数 吸收式制冷机的热力系数
1、定义 ——吸收式制冷机所制取的制冷量 0与所消耗的热量 g之比。 吸收式制冷机所制取的制冷量φ 与所消耗的热量φ 之比。 吸收式制冷机所制取的制冷量 2.定义式 2.定义式
本章重点内容
• 1.概念：热力系数；热力完善度；吸收剂溶液；制冷剂——吸收剂溶液； 1.概念：热力系数；热力完善度；吸收剂溶液；制冷剂 吸收剂溶液； 概念 吸收剂溶液 • 2.吸收式制冷与常规蒸汽压缩式制冷相比有何不同之处？ 2.吸收式制冷与常规蒸汽压缩式制冷相比有何不同之处？ 吸收式制冷与常规蒸汽压缩式制冷相比有何不同之处 • 3.请推导吸收式制冷系统最大热力系数的表达式。 3.请推导吸收式制冷系统最大热力系数的表达式。 请推导吸收式制冷系统最大热力系数的表达式 • 4.可否直接用蒸汽压缩式制冷的制冷系数与吸收式制冷的热力系数比较两 4.可否直接用蒸汽压缩式制冷的制冷系数与吸收式制冷的热力系数比较两 种制冷系统性能的优劣？ 种制冷系统性能的优劣？
三、单效溴化锂吸收式制冷理论循环 单效溴化锂吸收式制冷理论循环
决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温度： 决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温度： 热源温度t 冷却介质温度t 被冷却介质温度t 热源温度 h、冷却介质温度 w、被冷却介质温度 cw tcw决定p0（t0） 决定 tw决定 k（tk）及吸收器内溶液的最低温度 1 决定p 及吸收器内溶液的最低温度t th决定发生器内溶液的最高温度 4 决定发生器内溶液的最高温度t 决定吸收器内稀溶液的浓度ξ 则:p0和t1决定吸收器内稀溶液的浓度ξw; pk和t4决定发生器内浓溶液的浓度ξs。 决定发生器内浓溶液的浓度ξ
吸收式制冷与蒸气压缩式制冷的比较
比较内容
1.消耗能源 消耗能源 的形式 2.制冷工质 制冷工质
蒸汽压缩式 制冷
机械能或电能 多为单一工质 多为单一工质 （R717,R718 ,R22,R134a 等） （低品位）热能 低品位）
吸收式制冷
为沸点相差较大的物质组成的二元溶液 为沸点相差较大的物质组成的二元溶液 吸收剂——沸点高者 吸收剂 沸点高者 又名“制冷剂—吸收剂 吸收剂” 又名“制冷剂 吸收剂”工质对 制冷剂——沸点低者 制冷剂 沸点低者 常见二元溶液： 常见二元溶液： 制冷温度： （1）NH3+H2O——制冷温度：1~-45℃，多用作工艺生产过 ） 制冷温度 ℃ 程的冷源 制冷剂 吸收剂 制冷温度： ℃ （2） LiBr+H2O——制冷温度：>0℃，可用于制取空调用冷 ） 制冷温度 冻水或工艺用冷却水 制冷剂 吸收剂 “六大件”: 六大件” 六大件 发生器，冷凝器，膨胀阀，蒸发器，吸收器， 发生器，冷凝器，膨胀阀，蒸发器，吸收器，溶液泵 两个循环： 两个循环： 1.制冷剂循环 制冷剂循环——逆循环（同蒸气压缩式制冷）； 逆循环（ 制冷剂循环 逆循环 同蒸气压缩式制冷）； 2.吸收剂循环 吸收剂循环——正循环（视为热力压缩机）。 正循环（ 吸收剂循环 正循环 视为热力压缩机）。
φg
Tg
即 ： S = ∆S g + ∆S 0 + ∆S e ∆
4)
−
φ0
T0
+
φe
Te
≥0
第一节 吸收式制冷的基本原理
∆S = −
φg
Tg
−
φ0
T0
+
φe
Te
≥0
(8 − 4)
φ g + φ0 + P = φ a + φ k = φe
第三节 溴化锂吸收式制冷机
一、 溴化锂吸收式制冷机的特点 (1)不需要设置蒸汽精馏设备，系统简单，热力系数较高； 不需要设置蒸汽精馏设备，系统简单，热力系数较高； 不需要设置蒸汽精馏设备 (2)可以利用各种热能驱动，节约用电； 可以利用各种热能驱动， 可以利用各种热能驱动 节约用电； (3) 结构简单，运动部件少，安全可靠； 结构简单，运动部件少，安全可靠； (4) 对大气臭氧层无害，噪音较低。 对大气臭氧层无害，噪音较低。 (5)一次能源消耗量大于压缩式，提倡利用废热制冷。 一次能源消耗量大于压缩式， 一次能源消耗量大于压缩式 提倡利用废热制冷。
T0 = ε C ⋅η C Te − T0
工作在T 工作在 g与Te之间的 卡诺循环的热效率 热效率； 卡诺循环的热效率；
4、热力完善度（ηa） 热力完善度（ ——热力系数ζ ——热力系数ζ与最大热力系数ζmax之比 热力系数 =f(Tg↑,Te Tg↑,Te↓, To↑ ζmax ↑ =f(Tg↑,Te↓, To↑） 即：ηa= ζ / ζmax
溴化锂吸收式制冷机的主要附加措施 1、防腐蚀问题 、防腐蚀问题 一方面确保机组的密封性维持机组内高真空， 一方面确保机组的密封性维持机组内高真空， 长期不运行时可充入氮气； 长期不运行时可充入氮气；另一方面在溶液中 加入缓蚀剂。 加入缓蚀剂。 2、抽真空装置 、抽真空装置 3、防结晶问题 、防结晶问题 4、制冷量的调节（10 % -100 % ） 、制冷量的调节（ 改变加热介质的温度及稀溶液的循环量(借助 改变加热介质的温度及稀溶液的循环量 借助 三通阀)。 三通阀 。 •
第八章 吸收式制冷
第一节 吸收式制冷的基本原理 溴化锂水溶液的特性（自学） 第二节 溴化锂水溶液的特性（自学） 第三节 单效溴化锂吸收式制冷机（自学） 单效溴化锂吸收式制冷机（自学） 第四节 双效溴化锂吸收式制冷机（自学） 双效溴化锂吸收式制冷机（自学）
第一节 吸收式制冷的基本原理
一.吸收式制冷的基本原理
第三节 溴化锂吸收式制冷机
(2) 溶液的循环倍率 溶液的循环倍率f 定义：系统中每产生 的制冷剂所需要的制冷剂－ 定义：系统中每产生1kg的制冷剂所需要的制冷剂－吸收剂的千克数 的制冷剂所需要的制冷剂 吸收剂的千克数。 设从吸收器进入发生器的稀溶液流量为F， 设从吸收器进入发生器的稀溶液流量为 ，发生器中产生的水蒸 汽的质量流量为D，则由发生器进入吸收器的浓溶液流量为F－ ， 汽的质量流量为 ，则由发生器进入吸收器的浓溶液流量为 －D，根 据发生器内溴化锂的质平衡方程可导出： 据发生器内溴化锂的质平衡方程可导出：
第二节 溴化锂水溶液的特性
一、溴化锂水溶液的特性 无水溴化锂性质和食盐相似，化学性能稳定；无毒， 无水溴化锂性质和食盐相似，化学性能稳定；无毒，对皮 肤无刺激；溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。 对一般金属有腐蚀性 肤无刺激；溴化锂水溶液对一般金属有腐蚀性。 溴化锂具有极强吸水性，其浓溶液是很好的吸收剂。 溴化锂具有极强吸水性，其浓溶液是很好的吸收剂。 很好的吸收剂 溴化锂的沸点（1265℃）很高，加热时只有水气化， 溴化锂的沸点（1265℃）很高，加热时只有水气化，系统 只有水气化 简单，热力系数较高。 简单，热力系数较高。 以水为制冷剂，蒸发温度>0℃。系统对真空度要求高。 以水为制冷剂，蒸发温度>0℃。系统对真空度要求高。 >0℃ 真空度要求高
≥ φ0
φ0 T0 (Tg − Te ) ζ = ≤ φ g Tg (Te − T0 )
Tg − Te Tg ⋅
Te − T0 −P T0
忽略泵的功 耗，即P=0
(8 − 5)
(8 − 6)
(8 − 6' )
工作在T 工作在 o和Te 之 间的逆卡诺循环 间的逆卡诺循环 的制冷系数
吸收式制冷机的最大热力系数 ζ max = 吸收式制冷机的最大热力系数
第二节 溴化锂水溶液的特性
(一)、溴化锂水溶液的压力－饱和温度图 一 、溴化锂水溶液的压力－
溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化， 溴化锂溶液沸腾时，只有水被汽化，故溶液 的蒸气压为水蒸气的分压。由图可知： 的蒸气压为水蒸气的分压。由图可知：
纯水的压力－ 纯水的压力－饱和温度关系
一定温度下溶液的水蒸气饱和分压力低于 一定温度下溶液的水蒸气饱和分压力低于 纯水的饱和分压力，并且浓度越高， 纯水的饱和分压力，并且浓度越高，分压力 越低： 越低： 结晶线表明在不同温度 下的饱和浓度。温度越低， 下的饱和浓度。温度越低， 饱和浓度也越低。 饱和浓度也越低。
第一节 吸收式制冷的基本原理
根据热力学第一定律： 根据热力学第一定律：
φ g + φ0 + P = φ a + φ k = φe
设： 该吸收式制冷循环是可逆的 该吸收式制冷循环是可逆的； 可逆
(8 − 2)
系统对周围环 境的放热量
热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、 热媒温度、蒸发温度、冷凝温度、环境温度均为常量 吸收式制冷系统单位时间内引起外界熵的变化为： 吸收式制冷系统单位时间内引起外界熵的变化为 单位时间内引起外界熵的变化 蒸发器中被冷却物质引起的熵增为： 蒸发器中被冷却物质引起的熵增为：∆S 0 = − φ0 T0 吸收式制冷系统与外界的能量交换 周围环境引起的熵增为： ∆S e = φe 周围环境引起的熵增为 Te 由热力学第二定律可知：系统引起外界总熵的变化应大于或等于零： 由热力学第二定律可知：系统引起外界总熵的变化应大于或等于零： 发生器热媒引起的熵增为： 发生器热媒引起的熵增为： S g = − ∆
压力较低时 压力对液体 当压力较低时，压力对液体 的比焓和混合热的影响很小， 的比焓和混合热的影响很小，可 认为溶液的比焓只是温度和浓度 的函数。 的函数。 饱和液态和过冷液态的比焓在 h－ h－ξ图上可根据等温线和等浓 度线的交点确定。 度线的交点确定。 在溴化锂溶液的h－ 图上只有 在溴化锂溶液的 －ξ图上只有 液相区，气态为纯水蒸汽， 液相区，气态为纯水蒸汽，集中 的纵轴上。 在ξ＝0的纵轴上。由于平衡时气 ＝ 的纵轴上 液同温度，可通过某等压辅助线 液同温度，可通过某等压辅助线 和等焓线交点确定。 和等焓线交点确定。
3.系统组成 系统组成 4.循环个数 循环个数
“四大件” 四大件” 四大件 制冷循环1个 制冷循环 个 逆循环
第一节 吸收式制冷的基本原理
二、吸收式制冷机的热力系数 吸收式制冷机的热力系数
1、定义 ——吸收式制冷机所制取的制冷量 0与所消耗的热量 g之比。 吸收式制冷机所制取的制冷量φ 与所消耗的热量φ 之比。 吸收式制冷机所制取的制冷量 2.定义式 2.定义式
本章重点内容
• 1.概念：热力系数；热力完善度；吸收剂溶液；制冷剂——吸收剂溶液； 1.概念：热力系数；热力完善度；吸收剂溶液；制冷剂 吸收剂溶液； 概念 吸收剂溶液 • 2.吸收式制冷与常规蒸汽压缩式制冷相比有何不同之处？ 2.吸收式制冷与常规蒸汽压缩式制冷相比有何不同之处？ 吸收式制冷与常规蒸汽压缩式制冷相比有何不同之处 • 3.请推导吸收式制冷系统最大热力系数的表达式。 3.请推导吸收式制冷系统最大热力系数的表达式。 请推导吸收式制冷系统最大热力系数的表达式 • 4.可否直接用蒸汽压缩式制冷的制冷系数与吸收式制冷的热力系数比较两 4.可否直接用蒸汽压缩式制冷的制冷系数与吸收式制冷的热力系数比较两 种制冷系统性能的优劣？ 种制冷系统性能的优劣？
三、单效溴化锂吸收式制冷理论循环 单效溴化锂吸收式制冷理论循环
决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温度： 决定吸收式制冷热力过程的外部条件是三个温度： 热源温度t 冷却介质温度t 被冷却介质温度t 热源温度 h、冷却介质温度 w、被冷却介质温度 cw tcw决定p0（t0） 决定 tw决定 k（tk）及吸收器内溶液的最低温度 1 决定p 及吸收器内溶液的最低温度t th决定发生器内溶液的最高温度 4 决定发生器内溶液的最高温度t 决定吸收器内稀溶液的浓度ξ 则:p0和t1决定吸收器内稀溶液的浓度ξw; pk和t4决定发生器内浓溶液的浓度ξs。 决定发生器内浓溶液的浓度ξ
吸收式制冷与蒸气压缩式制冷的比较
比较内容
1.消耗能源 消耗能源 的形式 2.制冷工质 制冷工质
蒸汽压缩式 制冷
机械能或电能 多为单一工质 多为单一工质 （R717,R718 ,R22,R134a 等） （低品位）热能 低品位）
吸收式制冷
为沸点相差较大的物质组成的二元溶液 为沸点相差较大的物质组成的二元溶液 吸收剂——沸点高者 吸收剂 沸点高者 又名“制冷剂—吸收剂 吸收剂” 又名“制冷剂 吸收剂”工质对 制冷剂——沸点低者 制冷剂 沸点低者 常见二元溶液： 常见二元溶液： 制冷温度： （1）NH3+H2O——制冷温度：1~-45℃，多用作工艺生产过 ） 制冷温度 ℃ 程的冷源 制冷剂 吸收剂 制冷温度： ℃ （2） LiBr+H2O——制冷温度：>0℃，可用于制取空调用冷 ） 制冷温度 冻水或工艺用冷却水 制冷剂 吸收剂 “六大件”: 六大件” 六大件 发生器，冷凝器，膨胀阀，蒸发器，吸收器， 发生器，冷凝器，膨胀阀，蒸发器，吸收器，溶液泵 两个循环： 两个循环： 1.制冷剂循环 制冷剂循环——逆循环（同蒸气压缩式制冷）； 逆循环（ 制冷剂循环 逆循环 同蒸气压缩式制冷）； 2.吸收剂循环 吸收剂循环——正循环（视为热力压缩机）。 正循环（ 吸收剂循环 正循环 视为热力压缩机）。
φg
Tg
即 ： S = ∆S g + ∆S 0 + ∆S e ∆
4)
−
φ0
T0
+
φe
Te
≥0
第一节 吸收式制冷的基本原理
∆S = −
φg
Tg
−
φ0
T0
+
φe
Te
≥0
(8 − 4)
φ g + φ0 + P = φ a + φ k = φe